KNAUER:脂質(zhì)納米顆粒(LNP)制備技術(shù)的未來就在這里
隨著 mRNA 新冠疫苗的巨大成功,越來越多的科研人員正在致力于 mRNA 的研究,為了將mRNA 穩(wěn)定高效的遞送到細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮其作用,大多數(shù)研究是將 mRNA 封裝在脂質(zhì)納米顆粒(LNP)中,為此,急需一款實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的系統(tǒng)來進(jìn)行 mRNA 等核酸藥物的研發(fā)及臨床研究。為了滿足這一需求,最近 KNAUER 推出了一款專用于研發(fā)及臨床研究的設(shè)備——IJM NanoScaler
KNAUER IJM NanoScaler – 用于 LNP 配方的研究和開發(fā)
傳統(tǒng)療法一般是在實(shí)驗(yàn)室或工廠中生產(chǎn)原料藥(有效成分),通過有效成分進(jìn)行疾病治療。而 mRNA 等核酸藥物則顛覆了這個(gè)概念。mRNA 等核酸藥物能夠指導(dǎo)人體內(nèi)的核糖體合成具有治療作用的蛋白質(zhì), 從本質(zhì)上講,mRNA 疫苗將人體細(xì)胞變成了生產(chǎn)工廠。所需藥物(蛋白質(zhì))的“配方”通過 mRNA 進(jìn)行傳遞,由細(xì)胞的核糖體翻譯成蛋白質(zhì)。
“這是一種全新的、令人難以置信的、令人興奮的方法。事實(shí)上,我甚至可以說它有可能徹底改變醫(yī)學(xué)。mRNA 疫苗的改良速度比傳統(tǒng)疫苗快得多;即使是現(xiàn)在,仍在繼續(xù)更新現(xiàn)有的COVID-19 疫苗,以賦予新的冠狀病毒變種更好的免疫力。但 mRNA 的潛力不僅僅限于此次新冠疫情,甚至不只限于傳染病疫苗。大量的研究是在布局生產(chǎn)各種難以治療疾病藥物的管線,例如腫瘤、艾滋病毒、狂犬病和瘧疾等等。并且 mRNA 藥物還可以讓我們更快接近個(gè)性化治療時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代,可以根據(jù)患者自身疾病情況有針對(duì)性地定制治療方案?!?Paul Pietsch 說到,Paul Pietsch 是 KNAUER 公司 LNP 生產(chǎn)設(shè)備工程解決方案主管。該團(tuán)隊(duì)幫助客戶使用 LNP 系統(tǒng)以滿足客戶的需求,并為客戶提供支持和改進(jìn)。
Paul Pietsch ,KNAUER LNP 制備設(shè)備工程解決方案主管
攜手抗擊疫情
在新冠疫情之前,mRNA 技術(shù)通常僅限于小規(guī)模的臨床試驗(yàn)。然而,隨著 COVID-19 的到來,需要迅速擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,KNAUER 為全球 mRNA 疫苗企業(yè)提供了規(guī)?;a(chǎn)的設(shè)備,解決了 mRNA 疫苗大規(guī)模生產(chǎn)的瓶頸。
KNAUER 擁有 60 年的科研設(shè)備開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),主要擅長(zhǎng)在液相色譜及配套設(shè)備領(lǐng)域。KNAUER 高精度的 BlueShadow80P 泵及液體處理系統(tǒng)可確保在高流速高壓的狀態(tài)下保證有效的 LNP 制備。
“在新冠疫情爆發(fā)后不久,我們收到了一個(gè)神秘客戶的請(qǐng)求,他對(duì)我們的泵技術(shù)很感興趣。我們興奮地發(fā)現(xiàn),客戶是 mRNA 技術(shù)的先驅(qū),現(xiàn)在是世界上主要的疫苗生產(chǎn)商之一??蛻粜枰覀儙椭朔{米顆粒 (LNP) 封裝的瓶頸。我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目上進(jìn)行了密切合作,最終我們的混合器裝置被用于 COVID-19 疫苗的 LNP 制劑生產(chǎn)。“ KNAUER 首席執(zhí)行官 Alexandra Knauer 說到。
Alexandra Knauer 在 IJM 裝置前,該設(shè)備用于 COVID-19 疫苗的 LNP 制劑生產(chǎn)
封裝必要性
mRNA 是一個(gè)極其脆弱的分子,在沒有保護(hù)的情況下很容易降解。由于它的結(jié)構(gòu)包含了產(chǎn)生治療效果所需蛋白質(zhì)的指令信息,所以保持它的完整是非常重要的。LNP 可保護(hù) mRNA 不被核酸酶降解, mRNA 可以通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。簡(jiǎn)單地說,沒有LNP 封裝,mRNA 療法就不起作用。由于封裝是如此重要,工藝中使用的參數(shù)必須精確,以確保高效率和均勻的顆粒大小分布。事實(shí)上,實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)所需的條件取決于特定的脂質(zhì)組成和所使用的 mRNA 鏈。同樣值得注意的是,使用脂類也顯示出靶向治療的希望,脂類可以被修飾;例如,有利于細(xì)胞內(nèi)吞的脂質(zhì)可以用于靶向癌癥治療。
KNAUER IJM 系統(tǒng)使用 KNAUER 高精度泵將 mRNA 水溶液和脂質(zhì)體乙醇溶液在混合器內(nèi)進(jìn)行自組裝形成 LNP。這種納米顆粒結(jié)構(gòu)增加了 mRNA 在生理體液中的穩(wěn)定性,并保護(hù) mRNA 免受核酸酶降解。
研究可行性
Paul Pietsch 指出:KNAUER IJM 系統(tǒng)在 mRNA 新冠疫苗的大規(guī)模生產(chǎn)中表現(xiàn)出色,但實(shí)驗(yàn)室及臨床使用方面呢?對(duì)于開發(fā)新的 mRNA 藥物的研究人員來說,市面上目前 KNAUER 還沒有合適的設(shè)備進(jìn)行小規(guī)模制備,因此我們推出了用于研發(fā)的新臺(tái)式 IJM 系統(tǒng)—— IJM NanoScaler ,適用于實(shí)驗(yàn)室及臨床前研究,該系統(tǒng)非常緊湊,可放在實(shí)驗(yàn)室的臺(tái)面上,該儀器也符合 GMP 相關(guān)要求,可生產(chǎn)幾毫升到數(shù)百毫升 mRNA 藥物。
IJM NanoScaler 配備五個(gè)規(guī)格混合器,可供研發(fā)階段的條件摸索及方法轉(zhuǎn)移放大,測(cè)試不同的工藝參數(shù)及配方,確定合適的參數(shù),就可以使用我們的中試及生產(chǎn)規(guī)模的混合器裝置(IJM)輕松放大以進(jìn)行 GMP 階段生產(chǎn)。
目前,對(duì)于 mRNA 生物制藥的熱門話題,有大量資金投入該領(lǐng)域。正因如此,許多研究機(jī)構(gòu)都在布局 mRNA 藥物研究。他們希望在工作中使用前沿的制備技術(shù),當(dāng)然包括我們經(jīng)過驗(yàn)證過的 IJM 技術(shù)!因此,KNAUER 創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室及臨床階段使用的 IJM NanoScaler,這使得研究人員更容易進(jìn)入 LNP 配方的研發(fā)階段。
IJM NanoScaler 旨在使研發(fā)階段 LNP 的組裝更加低成本、簡(jiǎn)單、快速,該系統(tǒng)可制備毫升級(jí)別的 mRNA 藥物??捎脕砗Y選 LNP 制備條件和臨床規(guī)模生產(chǎn),繼而使用中試級(jí)別或生產(chǎn)級(jí)別IJM系統(tǒng)將其生產(chǎn)規(guī)模放大到 g 級(jí)。
大規(guī)模生產(chǎn)之前在 IJM NanoScaler 系統(tǒng)上測(cè)試配方和混合條件,不僅可以快速的摸索合適的工藝參數(shù),更加節(jié)省資金。KNAUER 提供從臨床前到 GMP 生產(chǎn)規(guī)模的全系列 LNP 制備設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)基于脂質(zhì)納米粒的mRNA 制劑的可重復(fù)和可放大生產(chǎn)。
Paul Pietsch 最后說到,“我希望 mRNA 療法能徹底改變醫(yī)學(xué)——從個(gè)性化藥物到治療頑固性疾病,比如腫瘤。到目前為止,KNAUER 對(duì)于能夠在這場(chǎng)革命中發(fā)揮作用感到非常興奮,同樣興奮的是,我們新的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的制備新型脂質(zhì)納米顆粒配方的系統(tǒng)為 mRNA 療法進(jìn)一步的發(fā)展提供了動(dòng)力。制藥業(yè)的未來就在這里?!?/span>
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